單片機(jī)課程設(shè)計(jì)-iic總線式eeprom存儲(chǔ)器應(yīng)用設(shè)計(jì)

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單片機(jī)課程設(shè)計(jì)-iic總線式eeprom存儲(chǔ)器應(yīng)用設(shè)計(jì)_第1頁(yè)

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文檔簡(jiǎn)介

1、　　目錄　　1 設(shè)計(jì)要求2　　2 設(shè)計(jì)目的2　　3 器件EEPROM的介紹3　　3.1 EEPROM簡(jiǎn)介3&

2、lt;p>　　3.2 EEPROM24XX系列功能概述3　　4 IIC協(xié)議的介紹3　　4.1 IIC協(xié)議總線特征3　　4.2 IIC協(xié)議工作原理3　　4.3 IIC協(xié)議總線基本狀態(tài)4　　4.4 尋址約定5<

3、/p>　　5 EEPROM讀寫功能實(shí)現(xiàn)5　　5.1寫操作5　　5.1.1 字節(jié)寫操作6　　5.1.2 頁(yè)寫入操作6　　5.2 確認(rèn)查詢7

4、　　5.3 讀操作7　　5.3.1 當(dāng)前地址的讀操作8　　5.3.2 隨機(jī)讀操作8　　5.3.3 連續(xù)讀操作9　　6 具體設(shè)計(jì)過(guò)程10　　6.1 程序流程設(shè)計(jì)10<p&

5、gt;　　6.2執(zhí)行結(jié)果13　　6.3 系統(tǒng)組成模塊結(jié)構(gòu)及功能15　　6.3.1 函數(shù)定義15　　6.3.2 主函數(shù)設(shè)計(jì)17　　6.3.3 源程序19　　7 設(shè)計(jì)心得體會(huì)27&

6、lt;b>　　8 參考文獻(xiàn)28　　IIC總線式EEPROM存儲(chǔ)器應(yīng)用設(shè)計(jì)　　1 設(shè)計(jì)要求　　利用51單片機(jī)和IIC總線式EEPROM芯片24C02進(jìn)行存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)。按下KEYWRITE1鍵，向24C02存儲(chǔ)器寫入數(shù)據(jù)1和2；按下KEYWRITE2鍵，

7、向24C02存儲(chǔ)器寫入數(shù)據(jù)3和4；按下KEYREAD鍵，從24C02存儲(chǔ)器讀出剛寫入的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)；寫入數(shù)據(jù)顯示在左兩位，讀出數(shù)據(jù)顯示在右兩位。　　如圖1.1所示。　　圖1.1 系統(tǒng)仿真運(yùn)行圖　　2 設(shè)計(jì)目的<p

8、>　　通過(guò)設(shè)計(jì)，了解IIC協(xié)議的基本原理，并對(duì)EEPROM讀寫功能的實(shí)現(xiàn)有個(gè)系統(tǒng)的概念，對(duì)其實(shí)現(xiàn)過(guò)程比較清楚。同時(shí)，在設(shè)計(jì)中，鞏固我們所學(xué)的理論知識(shí)。　　3 器件EEPROM的介紹　　3.1 EEPROM簡(jiǎn)介　　EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-

9、Only Memory)，電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器--一種掉電后數(shù)據(jù)不丟失的存儲(chǔ)芯片。 EEPROM 可以在電腦上或?qū)Ｓ迷O(shè)備上擦除已有信息，重新編程。 EEPROM即電可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器，其可通過(guò)高于普通電壓的作用來(lái)擦除和重編程（重寫）。不像EPROM芯片，EEPROM不需從計(jì)算機(jī)中取出即可修改。在一個(gè)EEPROM中，當(dāng)計(jì)算機(jī)在使用的時(shí)候是可頻繁地重編程的，EEPROM的壽命是一個(gè)很重要的設(shè)計(jì)考慮參數(shù)。EEPROM的一種特殊形式是閃存

10、，其應(yīng)用通常是個(gè)人電腦中的電壓來(lái)擦寫和重編程。DRAM斷電后存在其中的數(shù)據(jù)會(huì)丟失，而EEPROM斷電后存在其中的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。另外，EEPROM可以清除存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和再編程。 　　3.2 EEPROM24XX系列功能概述　　1）每一個(gè)24XX 器件都支持雙向。　　2）線數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議：如果器件被定義為發(fā)送器，則該器件

11、發(fā)送數(shù)據(jù)到總線；如果器件被定義為接收器，則該器件接收來(lái)自總線的數(shù)據(jù)?？偩€由主器件控制， 24XX 作為從器件。主器件提供串行時(shí)鐘（SCL），控制總線訪問(wèn)和產(chǎn)生起始和停止條件。主器件和從器件皆可作為發(fā)送器或接收器，但必須由主器件決定采取何種工作模式。　　4 IIC協(xié)議的介紹　　4.1 IIC協(xié)議總線特征<b&

12、gt;　　總線協(xié)議定義如下：　　? 只有在總線空閑時(shí)才可啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸。　　? 數(shù)據(jù)傳輸期間，在時(shí)鐘線為高電平時(shí)，無(wú)論何時(shí)，數(shù)據(jù)線都必須保持穩(wěn)定。在時(shí)鐘線為高電平時(shí)改變數(shù)據(jù)線將視為起始或停止條件。　　IIC總線最主要的優(yōu)點(diǎn)是其簡(jiǎn)單性和有效性。由于接口直接在組件之上，因此I2C總線占用的空間非常小

13、，減少了電路板的空間和芯片管腳的數(shù)量，降低了互聯(lián)成本?？偩€的長(zhǎng)度可高達(dá)25英尺，并且能夠以10Kbps的最大傳輸速率支持40個(gè)組件。I2C總線的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它支持多主控，其中任何能夠進(jìn)行發(fā)送和接收的設(shè)備都可以成為主總線。一個(gè)主控能夠控制信號(hào)的傳輸和時(shí)鐘頻率。當(dāng)然，在任何時(shí)間點(diǎn)上只能有一個(gè)主控。　　4.2 IIC協(xié)議工作原理 　　以啟動(dòng)信號(hào)ST

14、ART來(lái)掌管總線，以停止信號(hào)STOP來(lái)釋放總線；每次通訊以START開(kāi)始，以STOP結(jié)束；啟動(dòng)信號(hào)START后緊接著發(fā)送一個(gè)地址字節(jié)，其中7位為被控器件的地址碼，一位為讀/寫控制位R/W,R. /W位為0表示由主控向被控器件寫數(shù)據(jù)，R/W為1表示由主控向被控器件讀數(shù)據(jù)；當(dāng)被控器件檢測(cè)到收到的地址與自己的地址相同時(shí)，在第9個(gè)時(shí)鐘期間反饋應(yīng)答信號(hào)；每個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)在傳送時(shí)都是高位(MSB)在前。　　4.

15、3 IIC協(xié)議總線基本狀態(tài)　　1）總線空閑（A）　　數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線同時(shí)為高電平。　　2）啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸（B）　　時(shí)鐘（SCL）為高電平時(shí)，SDA 從高電平變?yōu)榈碗娖奖硎酒鹗紬l件產(chǎn)生。起始條件必須先于所有的命令產(chǎn)生。

16、　　3）停止數(shù)據(jù)傳輸（C）　　時(shí)鐘（SCL）為高電平時(shí)， SDA 從低電平變?yōu)楦唠娖奖硎就Ｖ箺l件產(chǎn)生。所有操作都必須以停止條件結(jié)束。　　4）數(shù)據(jù)傳送/數(shù)據(jù)有效（D）　　數(shù)據(jù)線的狀態(tài)表明數(shù)據(jù)何時(shí)有效。在起始條件之后，數(shù)據(jù)線在時(shí)鐘處于高電平期間保持穩(wěn)定。必須在時(shí)鐘信號(hào)為低電平期間改變數(shù)據(jù)線。一個(gè)

17、數(shù)據(jù)位對(duì)應(yīng)一個(gè)時(shí)鐘脈沖。數(shù)據(jù)的每次傳輸以起始條件開(kāi)始，以停止條件結(jié)束。在起始條件和停止條件之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字節(jié)數(shù)目由主器件決定　　5）確認(rèn)信號(hào)（ACK）　　每一個(gè)被尋址的接收器在接收到每一字節(jié)數(shù)據(jù)后，應(yīng)發(fā)送一個(gè)確認(rèn)位。主器件必須提供一個(gè)額外的時(shí)鐘以傳輸確認(rèn)位。在確認(rèn)時(shí)鐘脈沖內(nèi)，器件確認(rèn)須拉低 SDA 線。在確認(rèn)時(shí)鐘的高電平期間，SDA線以這種方式保持穩(wěn)定的

18、低電平。當(dāng)然，還必須考慮建立時(shí)間和保持時(shí)間。讀操作期間，主器件必須發(fā)送一個(gè)結(jié)束信號(hào)給從器件，而不是在從器件輸出最后一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)之后產(chǎn)生一個(gè)確認(rèn)位。這種情況下，從器件（24XX）將釋放數(shù)據(jù)線為高電平，從而使主器件能夠產(chǎn)生停止條件。　　6）無(wú)應(yīng)答信號(hào)（NACK）　　在時(shí)鐘的第9個(gè)脈沖期間發(fā)送器釋放數(shù)據(jù)總線，接收器不拉低數(shù)據(jù)總線表示一個(gè) NACK，NACK有兩

19、種用途：a、一般表示接收器未成功接收數(shù)據(jù)字節(jié)；b、當(dāng)接收器是主控器時(shí)，它收到最后一個(gè)字節(jié)后，應(yīng)發(fā)送一個(gè)NACK信號(hào)，以通知被控發(fā)送器結(jié)束數(shù)據(jù)發(fā)送，并釋放總線，以便主控接收器發(fā)送一個(gè)停止信號(hào)STOP。　　4.4 尋址約定　　1)不帶功能性地址輸入引腳的器件尋址　　在起始條件之后

20、，從主器件接收的第一個(gè)字節(jié)是控制字節(jié)?？刂谱止?jié)以4 位控制碼開(kāi)始。對(duì)于24XX器件，這4 位設(shè)置為 ‘1010’以便進(jìn)行讀／寫操作。隨后的3 位為存儲(chǔ)塊選擇位（B2、 B1、 B0）。主器件用它們來(lái)選擇將要訪問(wèn)的大小為 256 字的存儲(chǔ)塊。實(shí)際上，這些位是字地址中3 個(gè)最高有效位?？刂谱止?jié)的最后一位定義將要進(jìn)行的操作。設(shè)置為‘1’，選擇讀操作；設(shè)置為‘0’，選擇寫操作。在起始條件發(fā)生后，24XX 器件始終監(jiān)視SDA 總線。一旦接收到

21、 ‘1010’碼、存儲(chǔ)塊選擇位和 R/W 位，從器件輸出確認(rèn)信號(hào)到 SDA 總線。在確認(rèn)信號(hào)之后傳輸?shù)刂纷止?jié)。　　2）帶功能性地址輸入引腳的器件尋址　　在起始條件之后，從主器件接收的第一個(gè)字節(jié)是控制字節(jié)?？刂谱止?jié)以4 位控制碼開(kāi)始。在24XX　　器件，這4 位設(shè)置為 ‘1010’以便進(jìn)行讀／寫操作。隨后的3 位

22、為片選位（A2、 A1、 A0）。片選位的不同組合允許在同一條總線上使用的24XX 器件達(dá)八個(gè)，并用于選擇訪問(wèn)哪一個(gè)器件。控制寄存器中的片選位必須與相應(yīng)器件引腳A2、 A1 和 A0上的邏輯電平保持一致。實(shí)際上這些位是字地址中3 個(gè)最高有效位。起始條件發(fā)生之后，24XX 器件始終監(jiān)視SDA 總線。一旦接收到 ‘1010’碼、器件片選位和 R/W 位，從器件輸出確認(rèn)信號(hào)到 SDA 總線。在確認(rèn)信號(hào)之后傳輸?shù)刂纷止?jié)。

23、　　5 EEPROM讀寫功能實(shí)現(xiàn)　　5.1寫操作　　寫數(shù)據(jù)過(guò)程：　　1）主控在檢測(cè)到總線空閑的狀況下，首先發(fā)送一個(gè)START信號(hào)掌管總線；　　2）發(fā)送一個(gè)控制字節(jié)（包括7位器件地

24、址碼和一位R/W）；（某些器件的地址字節(jié)可能帶有其他功能）　　3）當(dāng)被控器件檢測(cè)到主控發(fā)送的地址與自己的地址相同時(shí)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)（ACK）；　　4）主控收到ACK后開(kāi)始發(fā)送第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)；　　5）被控器收到數(shù)據(jù)字節(jié)后發(fā)送一個(gè)ACK表示繼續(xù)傳送數(shù)據(jù)，發(fā)送NACK表示傳送數(shù)據(jù)結(jié)束；<p

25、>　　6）主控發(fā)送完全部數(shù)據(jù)后，發(fā)送一個(gè)停止位STOP，結(jié)束整個(gè)通訊并且釋放總線；寫數(shù)據(jù)時(shí)序。　　5.1.1 字節(jié)寫操作　　字節(jié)寫操作以來(lái)自于主器件的起始位開(kāi)始， 4 位控制碼緊隨其后（圖3）。接下來(lái)的3 位是存儲(chǔ)塊尋址位（不帶地址輸入引腳的器件）或片選位（帶地址輸入引腳的器件）。然后主發(fā)送器將R/W 位（該位為邏輯低電平）發(fā)送到總線。從器件在第九

26、個(gè)時(shí)鐘周期產(chǎn)生一個(gè)確認(rèn)位，主器件發(fā)送的第二個(gè)字節(jié)是地址字節(jié)或高位地址字節(jié)。24XX 器件會(huì)對(duì)每一個(gè)地址字節(jié)作出確認(rèn)，并把地址位鎖存進(jìn)器件內(nèi)部的地址計(jì)數(shù)器。對(duì)于24XX00 器件，只使用地址字節(jié)的低4 位。高4 位可為任意值。送出最后一個(gè)地址字節(jié)后， 24XX 器件發(fā)出確認(rèn)信號(hào)ACK。主器件在接收到該確認(rèn)信號(hào)后即發(fā)送數(shù)據(jù)字，該數(shù)據(jù)字將被寫入已尋址的存儲(chǔ)器位置。24XX 器件再次發(fā)出確認(rèn)信號(hào)，之后主器件產(chǎn)生停止條件，啟動(dòng)內(nèi)部寫周期。如果在

27、WP 引腳保持高電平時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)器寫操作，器件會(huì)確認(rèn)命令，但不會(huì)啟動(dòng)寫周期，也不會(huì)寫入數(shù)據(jù)，而會(huì)立即接受新的命令。寫命令為一個(gè)字節(jié)，在發(fā)送寫命令后，內(nèi)部地址計(jì)數(shù)器增加，指向下一個(gè)要尋址的位置。寫周期期間， 24XX 不會(huì)對(duì)命令進(jìn)行確認(rèn)。　?。ㄗⅲ簣D中控制字節(jié)指器件地址碼和讀寫控制位；地址字節(jié)指器件內(nèi)部的儲(chǔ)存器地址。下同。）　　5.1.2 頁(yè)寫入操作<

28、/p>　　頁(yè)寫入操作時(shí)，被控器件完成一個(gè)寫字節(jié)操作后內(nèi)部地址計(jì)數(shù)器自動(dòng)加一。寫控制字節(jié)、字地址字節(jié)和首個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)以和寫操作字節(jié)基本相同的方式發(fā)送給 24XX 器件（見(jiàn)圖5.1 ）。不同的是，主器件發(fā)送的是多至一整頁(yè)的數(shù)據(jù)字節(jié)（1），而不是停止條件，這些數(shù)據(jù)字節(jié)臨時(shí)存儲(chǔ)在片內(nèi)頁(yè)緩沖器中。在主器件發(fā)送停止條件之后，這些數(shù)據(jù)將被寫入存儲(chǔ)器。每接收一個(gè)字，內(nèi)部地址計(jì)數(shù)器加一。如果在停止條件產(chǎn)生前，主器件有超出一頁(yè)的數(shù)

29、據(jù)要發(fā)送，地址計(jì)數(shù)器將會(huì)翻轉(zhuǎn)，先前寫入的數(shù)據(jù)將被覆蓋。對(duì)于字節(jié)寫操作，一旦接收到停止條件，內(nèi)部寫周期開(kāi)始。在寫周期期間， 24XX 器件不會(huì)對(duì)命令作出確認(rèn)。頁(yè)寫入操作在一頁(yè)內(nèi)可以寫入任意個(gè)數(shù)的數(shù)據(jù)（最多為一頁(yè)），并且可以在此頁(yè)中的任意地址開(kāi)始寫入。被尋址的數(shù)據(jù)只能在該頁(yè)內(nèi)變動(dòng)。如果在 WP 引腳保持高電平時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)器寫操作，器件會(huì)確認(rèn)命令，但不會(huì)啟動(dòng)寫周期，也不會(huì)寫入數(shù)據(jù)，而是立即接受新的命令。

30、　　5.2 確認(rèn)查詢　　在寫周期期間器件不會(huì)對(duì)命令作出確認(rèn)，這可用來(lái)確定寫周期何時(shí)完成（這個(gè)特點(diǎn)可以優(yōu)化總線的吞吐量，使其最大化）。如果主器件已經(jīng)發(fā)出寫命令的停止條件，器件將啟動(dòng)內(nèi)部定時(shí)寫周期。可以隨時(shí)進(jìn)行確認(rèn)查詢。這包括在主器件發(fā)出起始條件后，再發(fā)送用于寫命令（R/W = 0）的控制字節(jié)。如果器件仍處在寫周期內(nèi)，則不返回確認(rèn)信號(hào)。一旦沒(méi)有返回確認(rèn)信號(hào)，起

31、始位和控制字節(jié)必須重新發(fā)送。如果寫周期結(jié)束，器件返回確認(rèn)信號(hào)，主器件就可以執(zhí)行下一個(gè)讀或?qū)懨睢⒁?jiàn)流程圖（圖 6.3）。　　5.3 讀操作　　讀數(shù)據(jù)過(guò)程：　　1）主控在檢測(cè)到總線空閑的狀況下，首先發(fā)送一個(gè)START信號(hào)掌管總線；2）

32、發(fā)送一個(gè)控制字節(jié)（包括7位器件地址碼和一位R/W）；（某些器件的地址字節(jié)可能帶有其他功能）　　3）當(dāng)被控器件檢測(cè)到主控發(fā)送的地址與自己的地址相同時(shí)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)（ACK）；4）主控收到ACK后釋放數(shù)據(jù)總線，開(kāi)始接收第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)；5）主控收到數(shù)據(jù)后發(fā)送ACK表示繼續(xù)傳送數(shù)據(jù)，發(fā)送NACK表示傳送數(shù)據(jù)結(jié)束；6）主控發(fā)送完全部數(shù)據(jù)后，發(fā)送一個(gè)停止位STOP，結(jié)束整個(gè)通訊并且釋放總線；<

33、/p>　　除了控制寄存器的R/W 位設(shè)置為‘1’外，讀操作與寫操作基本相同。有三種基本的讀操作：當(dāng)前地址的讀操作、隨機(jī)讀操作和連續(xù)讀操作。　　5.3.1 當(dāng)前地址的讀操作　　當(dāng)前地址的讀操作，被控器件內(nèi)部?jī)?chǔ)存器地址計(jì)數(shù)器保留最后一次訪問(wèn)的地址。24XX 內(nèi)置一個(gè)自動(dòng)加‘1’地址計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器保留最后一次訪問(wèn)的地址。因此，如

34、果先前對(duì)地址‘n’（n 為任意合法地址）進(jìn)行讀或?qū)懖僮?，則下一條讀操作命令將可能從地址n+1 訪問(wèn)數(shù)據(jù)。接收到R/W 位設(shè)置為‘1’的控制字節(jié)后，24XX 發(fā)出確認(rèn)信號(hào)，并發(fā)送 8 位數(shù)據(jù)字節(jié)。主器件不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸作出確認(rèn)，但會(huì)產(chǎn)生停止條件，24XX 即停止數(shù)據(jù)發(fā)送（圖5.3）　　5.3.2 隨機(jī)讀操作　　隨機(jī)讀操作允許主器件以隨機(jī)方式訪問(wèn)任意存儲(chǔ)器，主

35、控器件先發(fā)寫命令，然后發(fā)要讀的地址，然后發(fā)讀命令。執(zhí)行該指令前必須先設(shè)置地址字節(jié)。作為寫操作的一部分，通過(guò)發(fā)送字節(jié)地址給24XX 來(lái)完成地址字節(jié)的設(shè)置（R/W 設(shè)置為‘0’）。字節(jié)地址發(fā)送完后，主器件一接收到確認(rèn)信號(hào)即產(chǎn)生起始條件。內(nèi)部地址計(jì)數(shù)器設(shè)置完之后寫操作即被終止。主器件再次發(fā)送控制字節(jié)，而該字節(jié)中 R/W 位設(shè)置為‘1’。之后24XX 會(huì)發(fā)出確認(rèn)信號(hào)，并發(fā)送8 位數(shù)據(jù)字節(jié)。主器件不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸作出確認(rèn)，但會(huì)產(chǎn)生停止條件， 24

36、XX 即停止數(shù)據(jù)發(fā)送（圖5.4）。在隨機(jī)讀取命令之后，內(nèi)部地址計(jì)數(shù)器加1 指向下一條地址。　　5.3.3 連續(xù)讀操作　　連續(xù)讀操作的起動(dòng)過(guò)程和隨機(jī)讀操作相同，只是在24XX發(fā)送完第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，主器件發(fā)出確認(rèn)信號(hào)，而在隨機(jī)讀操作中發(fā)送的是停止條件，在連續(xù)讀操作時(shí)被控器件完成一個(gè)讀字節(jié)操作后內(nèi)部地址計(jì)數(shù)器自動(dòng)加一。確認(rèn)信號(hào)指示24XX 器件發(fā)送下一個(gè)連續(xù)

37、地址的數(shù)據(jù)字節(jié)（圖5.5）。在24器件向主器件發(fā)送完最后一個(gè)字節(jié)后，主器件不會(huì)產(chǎn)生確認(rèn)信號(hào)，而是產(chǎn)生停止條件。為了可以進(jìn)行連續(xù)讀操作， 24XX 器件內(nèi)置了一個(gè)地址指針，在每次操作完成后該指針加1。地址指針允許一次操作連續(xù)讀取整個(gè)存儲(chǔ)器的內(nèi)容。在達(dá)到最后一個(gè)地址字節(jié)后，地址指針將翻轉(zhuǎn)到地址 0x00。　　6 具體設(shè)計(jì)過(guò)程<p&g

38、t;　　6.1 程序流程設(shè)計(jì)　　6.2執(zhí)行結(jié)果　?。?）按下KEYWRITE1鍵，向24C02存儲(chǔ)器寫入數(shù)據(jù)1和2.寫入成功讀出11；寫入失敗讀出00。寫入數(shù)據(jù)顯示在左兩位，讀出數(shù)據(jù)顯示在右兩位。　　寫入成功如圖6.4所示：　　圖6.

39、4寫入數(shù)據(jù)1，2成功，讀出11　　（2）按下KEYWRITE2鍵，向24C02存儲(chǔ)器寫入數(shù)據(jù)3和4；寫入成功讀出11；寫入失敗讀出00。寫入數(shù)據(jù)顯示在左兩位，讀出數(shù)據(jù)顯示在右兩位。　　寫入成功如圖6.5:　　圖6.5 寫入數(shù)據(jù)3，4成功，讀出11　　(3)按下KEYREA

40、D鍵，從24C02存儲(chǔ)器讀出剛寫入的數(shù)據(jù)。　　成功讀取數(shù)據(jù)如圖6.6：　　圖6.6 讀出寫入的數(shù)據(jù)　　6.3 系統(tǒng)組成模塊結(jié)構(gòu)及功能　　6.3.1 函數(shù)定義　　函數(shù)定義是對(duì)各個(gè)基礎(chǔ)函數(shù)的定義,并且設(shè)置需要運(yùn)用的信息，便于調(diào)用<

41、;/p>　　#include<reg51.h>　　#include<intrins.h>　　#define uint unsigned int　　#define uchar unsigned char　　sbit Key

42、Write1=P1^0;//按鍵定義　　sbit KeyWrite2=P1^1;　　sbit KeyRead=P1^2;　　#define WriteDeviceAddress 0xa0 //寫驅(qū)動(dòng)地址指令　　#define ReadDeviceAddress 0xa

43、1 //讀驅(qū)動(dòng)地址指令　　Start_Cond(); //寫開(kāi)始信號(hào)　　Write8Bit(WriteDeviceAddress); //寫驅(qū)動(dòng)地址　　Write8Bit(Addr); //寫從EEPROM中讀的開(kāi)始地址　　Start_Cond();

44、//寫開(kāi)始信號(hào)　　Write8Bit(ReadDeviceAddress); //寫讀數(shù)據(jù)指令　　*nContent=Read8Bit(); //讀出內(nèi)容　　nContent++; //指針加1　　Ack(); //發(fā)確認(rèn)信號(hào)<

45、p>　　*nContent=Read8Bit(); //讀一字節(jié) 　　NoAck(); //沒(méi)有確認(rèn)信號(hào)　　Stop_Cond(); //發(fā)停止信號(hào)　　return(0); //返回　　Start_Cond(); //寫開(kāi)始信號(hào)<

46、/p>　　Write8Bit(WriteDeviceAddress); //寫驅(qū)動(dòng)地址　　Write8Bit(Addr); //寫從EEPROM中寫的開(kāi)始地址 　　if(Addr%8==0) //每頁(yè)8字節(jié) //換頁(yè)　　Stop_Cond(); //發(fā)停止信號(hào)&

47、lt;/p>　　uchar IICReadData[4];//AT24C02讀數(shù)據(jù)數(shù)組　　uchar IICWriteData[4];//AT24C02寫數(shù)據(jù)數(shù)組　　_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/

48、/1個(gè)機(jī)器周期=12個(gè)時(shí)鐘周期，fosc=12MHz時(shí)，1個(gè)機(jī)器周期=1us　　Init_Flash(0); //將AT24C02的第0頁(yè)初始化為FF　　P2=0x1;// p2.0有效，選通數(shù)碼管左數(shù)第1位。　　P0=table[showdata[0]];//顯示數(shù)據(jù)<p&g

49、t;　　P2=0x2;// p2.0有效，選通數(shù)碼管左數(shù)第2位。　　P0=table[showdata[1]];//顯示數(shù)據(jù)　　P2=0x4;// p2.0有效，選通數(shù)碼管左數(shù)第3位。　　P0=table[showdata[2]];//顯示數(shù)據(jù)　　P2=0x8;// p2

50、.3有效，選通數(shù)碼管左數(shù)第4位。　　P0=table[showdata[3]];//顯示數(shù)據(jù)　　if(KeyWrite1==0)//如果KeyWrite1鍵按下，則將'1'寫入2402的'0x80'地址中　　Write_Flash(IICWriteData,0,2); //將da

51、t數(shù)組中的數(shù)據(jù)寫入AT24C02中地址從0開(kāi)始　　if(KeyWrite2==0)//如果KeyWrite2鍵按下，則將'2'寫入2402的'0x80'地址中　　Write_Flash(IICWriteData,2,2); //將dat數(shù)組中的數(shù)據(jù)寫入AT24C02中地址從2開(kāi)始

52、　　if(KeyRead==0)//如果KeyRead鍵按下，讀出2402的'0x80'地址中的數(shù)據(jù)　　Read_Flash(IICReadData,0,4); //讀出AT24C02中從地址1開(kāi)始依次往后16個(gè)字節(jié)放入dat數(shù)組中　　6.3.2 主函數(shù)設(shè)計(jì)　　主函數(shù)是程序的主流程，首先定義使用

53、到的常數(shù)、全局變量及函數(shù)原型說(shuō)明，然后初始化圖形系統(tǒng)，調(diào)用函數(shù) Write_One_Byte(char addr,char thedata) 完成字節(jié)寫入，調(diào)用Write_A_Page(char *buffer,char addr) 完成頁(yè)寫入，調(diào)用 Read_One_Byte(char addr) 完成隨機(jī)讀，調(diào)用Read_N_Bytes(char *buffer,char n,char addr) /*完成順序讀*/。</p&

54、gt;　　void main()　　{　　Init_Flash(0); //將AT24C02的第0頁(yè)初始化為FF　　while(1){　　P2=0x1;// p2.0有

55、效，選通數(shù)碼管左數(shù)第1位。　　P0=table[showdata[0]];//顯示數(shù)據(jù)　　delay_ms(10);　　P2=0x2;// p2.0有效，選通數(shù)碼管左數(shù)第2位。　　P0=table[showdata[1]];//顯示數(shù)據(jù)<p&

56、gt;　　delay_ms(10);　　P2=0x4;// p2.0有效，選通數(shù)碼管左數(shù)第3位。　　P0=table[showdata[2]];//顯示數(shù)據(jù)　　delay_ms(10);　　P2=0x8;// p2.3有效，選通數(shù)碼管左數(shù)第4位。&

57、lt;p>　　P0=table[showdata[3]];//顯示數(shù)據(jù)　　delay_ms(10);　　if(KeyWrite1==0)//如果KeyWrite1鍵按下，則將'1'寫入2402的'0x80'地址中　　{

58、　　EA=0;　　IICWriteData[0]=1;IICWriteData[1]=2;　　showdata[0]=IICWriteData[0];showdata[1]=IICWriteData[1];　　Write_Flash(IICWriteDa

59、ta,0,2); //將dat數(shù)組中的數(shù)據(jù)寫入AT24C02中地址從0開(kāi)始　　Read_Flash(IICReadData,0,2);　　for(i=0;i<2;i++){if(IICWriteData[i]=IICReadData[i])showdata[i+2]=1;　　else showdata[i

60、+2]=0;　　}　　EA=1;　　}　　if(KeyWrite2==0)//如果KeyWrite2鍵按下，則將'2'寫入2402的'

61、0x80'地址中　　{　　EA=0;　　IICWriteData[0]=3;IICWriteData[1]=4;　　showdata[0]=IICWriteData[0];showdata

62、[1]=IICWriteData[1];　　Write_Flash(IICWriteData,2,2); //將dat數(shù)組中的數(shù)據(jù)寫入AT24C02中地址從2開(kāi)始　　Read_Flash(IICReadData,2,2);　　for(i=0;i<2;i++){if(IICWriteData[i]==IIC

63、ReadData[i])showdata[i+2]=0;else showdata[i+2]=1;}　　EA=1;　　}　　if(KeyRead==0)//如果KeyRead鍵按下，讀出2402的'0x80'地址中的數(shù)據(jù)&

64、lt;/p>　　{　　EA=0;　　Read_Flash(IICReadData,0,4); //讀出AT24C02中從地址1開(kāi)始依次往后16個(gè)字節(jié)放入dat數(shù)組中　　for(i=0;i<4;i++)&

65、lt;/p>　　{showdata[i]=IICReadData[i];}　　EA=1;　　}　　}　　6.3.3 源程序 &l

66、t;/p>　　#include<reg51.h>　　#include<intrins.h>　　#define uint unsigned int　　#define uchar unsigned char　　sbit Ke

67、yWrite1=P1^0;//按鍵定義　　sbit KeyWrite2=P1^1;　　sbit KeyRead=P1^2;　　#define WriteDeviceAddress 0xa0 //寫驅(qū)動(dòng)地址指令　　#define ReadDeviceAddress 0x

68、a1 //讀驅(qū)動(dòng)地址指令　　sbit AT24C02_SCL =P3^2;　　sbit AT24C02_SDA =P3^4;　　/*-------------------------------------------------------------

69、;　　功能：發(fā)起始信號(hào)　　------------------------------------------------------------*/　　void Start_Cond()　　{　　AT24C02_

70、SCL = 0;　　_nop_();　　AT24C02_SDA = 1;　　_nop_();　　AT24C02_SCL = 1;　　_n

71、op_();　　AT24C02_SDA = 0;　　_nop_();　　}　　/*-----------------------------------------------

72、--------------　　功能：發(fā)停止信號(hào)　　------------------------------------------------------------*/　　void Stop_Cond()

73、{　　AT24C02_SCL = 0;　　_nop_();　　AT24C02_SDA = 0;　　_nop_();　　AT24C02_

74、SCL = 1;　　_nop_();　　AT24C02_SDA = 1;　　_nop_();　　}　　/*-----

75、--------------------------------------------------------　　功能：發(fā)確認(rèn)信號(hào)　　------------------------------------------------------------*/　　void A

76、ck()　　{　　AT24C02_SCL = 0;　　_nop_();　　AT24C02_SDA = 0;　　AT24C02_SCL = 1;</p

77、>　　_nop_();　　AT24C02_SCL = 0;　　_nop_();　　AT24C02_SDA = 1;　　}</

78、p>　　/*-------------------------------------------------------------　　功能：發(fā)無(wú)確認(rèn)信號(hào)　　------------------------------------------------------------*/<

79、;/p>　　void NoAck()　　{　　AT24C02_SCL = 0;　　_nop_();　　AT24C02_SDA = 1;<p

80、>　　_nop_();　　AT24C02_SCL = 1;　　_nop_();　　AT24C02_SCL = 0;　　_nop_();

81、;　　}　　/*-------------------------------------------------------------　　功能：寫一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)　　--------------------------------------------

82、----------------*/　　bit Write8Bit(unsigned char input)　　{　　unsigned char i;　　for (i=0;i<8;i++)

83、;　　{ 　　AT24C02_SCL = 0;　　input <<= 1;　　AT24C02_SDA = CY;　　AT24C02_SCL = 1;　　}<

84、/b>　　AT24C02_SCL = 0;　　_nop_();　　AT24C02_SDA = 1;　　AT24C02_SCL = 1;　　_nop_();</b&

85、gt;　　CY = AT24C02_SDA;　　return(CY) ;　　}　　/*-------------------------------------------------------------&

86、lt;p>　　功能：讀一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)　　------------------------------------------------------------*/　　unsigned char Read8Bit()　　{　　un

87、signed char temp,rbyte=0;　　for (temp = 8;temp != 0;temp--)　　{　　AT24C02_SCL = 0;　　_nop_();

88、;　　rbyte = (rbyte << 1) | AT24C02_SDA;　　AT24C02_SCL = 1;　　_nop_();　　}　　return rby

89、te;　　}　　/*-------------------------------------------------------------　　功能：從EEPROM中給定一個(gè)地址連續(xù)讀NLEN個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)存放在以指針　　nConten

90、t開(kāi)頭的往下內(nèi)容。　　------------------------------------------------------------*/　　bit Read_Flash ( unsigned char *nContent, unsigned char nAddr, unsigned char nLen )

91、;　　{　　unsigned char Addr;　　Addr = nAddr;　　Start_Cond(); //寫開(kāi)始信號(hào)　　Write8Bit(WriteDeviceAddress); //寫驅(qū)動(dòng)地址

92、　　Write8Bit(Addr); //寫從EEPROM中讀的開(kāi)始地址　　Start_Cond(); //寫開(kāi)始信號(hào)　　Write8Bit(ReadDeviceAddress); //寫讀數(shù)據(jù)指令　　while(--nLen)<b

93、>　　{　　*nContent=Read8Bit(); //讀出內(nèi)容　　nContent++; //指針加1　　Ack(); //發(fā)確認(rèn)信號(hào)　　}　　*n

94、Content=Read8Bit(); //讀一字節(jié) 　　NoAck(); //沒(méi)有確認(rèn)信號(hào)　　Stop_Cond(); //發(fā)停止信號(hào)　　return(0); //返回　　}<p&

95、gt;　　/*-------------------------------------------------------------　　功能：初始化EEPROM子程序內(nèi)容為FF　　------------------------------------------------------------*/　　b

96、it Init_Flash ( unsigned int nPage ) // 8 Byte/1Page init 0xFF 　　{　　unsigned char nLen;　　unsigned char Addr;<b&

97、gt;　　nLen=8;　　Addr=8 *nPage;　　Start_Cond();　　Write8Bit(WriteDeviceAddress);　　Write8Bit(Addr);　　for(;nLen!

98、=0;nLen--)　　{　　if(Write8Bit(0xff)) break; //if Write8Bit() Return 1 Write Flase　　}　　Stop_Cond();&

99、lt;/p>　　return(CY);　　}　　/*-------------------------------------------------------------　　功能：從EEPROM中給定一個(gè)地址連續(xù)寫NLEN個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)存放在以指針

100、　　nContent開(kāi)頭的往下內(nèi)容。　　------------------------------------------------------------*/　　bit Write_Flash ( unsigned char *nContent, unsigned char nAddr,unsigned c

101、har nLen)　　{　　unsigned char i,temp;　　unsigned char Addr;　　Addr = nAddr;　　Start_Cond(); //寫開(kāi)始

102、信號(hào)　　Write8Bit(WriteDeviceAddress); //寫驅(qū)動(dòng)地址　　Write8Bit(Addr); //寫從EEPROM中寫的開(kāi)始地址 　　for(i = 0;i < nLen;i++)　　{&l

103、t;/p>　　if(Addr%8==0) //每頁(yè)8字節(jié) //換頁(yè)　　{　　Stop_Cond();　　_nop_();　　Start_Cond();</p

104、>　　Write8Bit(WriteDeviceAddress);　　Write8Bit(Addr);　　}　　temp = *nContent;　　if(Write8Bit(temp)) break;

105、//CY　　nContent++;　　Addr++;　　}　　Stop_Cond(); //發(fā)停止信號(hào)　　return(CY);

106、;　　}　　//共陰極數(shù)碼管真值表"0" "2" "3" "4" "5" "6" "7" "8" "9" "a" "b"

107、; "c" "d" "e" "f"　　uchar code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff};　　uchar IICRe

108、adData[4];//AT24C02讀數(shù)據(jù)數(shù)組　　uchar IICWriteData[4];//AT24C02寫數(shù)據(jù)數(shù)組　　uchar showdata[4];　　uchar i=0,j=0;　　void delay_ms(uchar n)&l

109、t;p>　　{　　uchar i,j;　　for(j=n;j>0;j--)　　{　　for(i=100;i>0;i--)

110、;　　{　　_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();//1個(gè)機(jī)器周期=12個(gè)時(shí)鐘周期，fosc=12MHz時(shí)，1個(gè)機(jī)器周期=1us　　}

111、　　}　　}　　void main(void)　　{　　Init_Flash(0); //將AT24C02的第0頁(yè)初始化為FF&

112、lt;p>　　while(1){　　P2=0x1;// p2.0有效，選通數(shù)碼管左數(shù)第1位。　　P0=table[showdata[0]];//顯示數(shù)據(jù)　　delay_ms(10);　　P2=0x2;// p2.0有效，選通數(shù)碼

113、管左數(shù)第2位。　　P0=table[showdata[1]];//顯示數(shù)據(jù)　　delay_ms(10);　　P2=0x4;// p2.0有效，選通數(shù)碼管左數(shù)第3位。　　P0=table[showdata[2]];//顯示數(shù)據(jù)　　d

114、elay_ms(10);　　P2=0x8;// p2.3有效，選通數(shù)碼管左數(shù)第4位。　　P0=table[showdata[3]];//顯示數(shù)據(jù)　　delay_ms(10);　　if(KeyWrite1==0)//如果KeyWrite1鍵按下，則將'1'寫

115、入2402的'0x80'地址中　　{　　EA=0;　　IICWriteData[0]=1;IICWriteData[1]=2;　　showdata[0]=IICWriteData[

116、0];showdata[1]=IICWriteData[1];　　Write_Flash(IICWriteData,0,2); //將dat數(shù)組中的數(shù)據(jù)寫入AT24C02中地址從0開(kāi)始　　Read_Flash(IICReadData,0,2);　　for(i=0;i<2;i++){if(IICWriteD

117、ata[i]=IICReadData[i])showdata[i+2]=1;else showdata[i+2]=0;}　　EA=1;　　}　　if(KeyWrite2==0)//如果KeyWrite2鍵按下，則將'2'寫

118、入2402的'0x80'地址中　　{　　EA=0;　　IICWriteData[0]=3;IICWriteData[1]=4;　　showdata[0]=IICWriteData[

119、0];showdata[1]=IICWriteData[1];　　Write_Flash(IICWriteData,2,2); //將dat數(shù)組中的數(shù)據(jù)寫入AT24C02中地址從2開(kāi)始　　Read_Flash(IICReadData,2,2);　　for(i=0;i<2;i++){if(IICWriteD

120、ata[i]==IICReadData[i])showdata[i+2]=0;else showdata[i+2]=1;}　　EA=1;　　}　　if(KeyRead==0)//如果KeyRead鍵按下，讀出2402的'0x80&

121、#39;地址中的數(shù)據(jù)　　{　　EA=0;　　Read_Flash(IICReadData,0,4); //讀出AT24C02中從地址1開(kāi)始依次往后16個(gè)字節(jié)放入dat數(shù)組中　　for(i=0;i

122、<4;i++)　　{showdata[i]=IICReadData[i];}　　EA=1;　　}　　}<

123、b>　　}　　7 設(shè)計(jì)心得體會(huì) 　　對(duì)于這次課程設(shè)計(jì)，我的感受很深，并且也收獲挺多的。　　在這次課程設(shè)計(jì)中，我基本上完成了本次設(shè)計(jì)的任務(wù)，使我學(xué)到了課本之外的東西，同時(shí)也讓我明白了，任何人在搞課程設(shè)計(jì)前，對(duì)自己搞的東西都不可能很懂，但是通過(guò)自己查資料，能一步一步弄懂的，在這其中得到的喜

124、悅也是不言而喻的。時(shí)間雖然很緊張，但是利用有限的時(shí)間完成課程設(shè)計(jì)，我心里無(wú)比的欣慰。　　8 參考文獻(xiàn)　　1．何立民.IIC總線應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：北京航空航天大學(xué)出版社　　2．譚浩強(qiáng).C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)(第三版) .北京：清華大學(xué)出版社

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